内容正文:
第13课 函数模型及其应用
普查与练习13 函数模型及其应用
1.利用函数图像刻画实际问题
(1)(2022北京真题,4分)在北京冬奥会上,国家速滑馆“冰丝带”使用高效环保的二氧化碳跨临界直冷制冰技术,为实现绿色冬奥作出了贡献.如图描述了一定条件下二氧化碳所处的状态与T和lgP的关系,其中T表示温度,单位是K,P表示压强,单位是bar.下列结论正确的是( )
A.当T=220,P=1026时,二氧化碳处于液态
B.当T=270,P=128时,二氧化碳处于气态
C.当T=300,P=9987时,二氧化碳处于超临界状态
D.当T=360,P=729时,二氧化碳处于超临界状态
解析:当T=220,P=1026时,lgP>3,此时二氧化碳处于固态,故A错误.
当T=270,P=128时,2<lgP<3,此时二氧化碳处于液态,故B错误.
当T=300,P=9987时,lgP与4非常接近,此时二氧化碳处于固态,故C错误.
当T=360,P=729时,2<lgP<3,此时二氧化碳处于超临界状态,故D正确.故选D.
2.函数模型的实际应用
a.一次函数模型
(2)(广东模拟,5分)某奥运村有A,B,C三个运动员生活区,其中A区住有30人,B区住有15人,C区住有10人.已知三个区在一条直线上,位置如图所示.奥运村公交车拟在此间设一个停靠点,为使所有运动员步行到停靠点的路程总和最小,那么停靠点的位置应在( )
A.A区 B.B区 C.C区 D.A,B两区之间
解析:设停靠点距离A区x m处,所有运动员步行到停靠点的路程总和为y m.当停靠点位于A,B两区之间(包含A,B区)时,y=30x+15(100-x)+10(200+100-x)=4500+5x;当停靠点位于B,C两区之间(包含C区)时,y=30x+15(x-100)+10(300-x)=1500+35x,即y=显然当x=0时,y的值最小,因此停靠点位置应在A区.故选A.
b.二次函数模型
(3)(经典题,5分)某商场以每件30元的价格购进一种商品,试销售中发现,这种商品每天的销量m(件)与每件的售价x(元)满足一次函数:m=162-3x.若要每天获得最大的销售利润,则每件商品的售价应定为( )
A.30元 B.42元 C.54元 D.越高越好
解析:设每天获得的销售利润为y元,则y=mx-30m=(162-3x)(x-30)=-3x2+252x-4860=-3(x-42)2+432.因为m∈N,所以x可取30,,,31,…,54.当x=42时,y有最大值432,所以若要每天获得最大的销售利润,每件商品的售价应定为42元.故选B.
c.指数函数模型
(4)(山东经典真题,5分)基本再生数R0与世代间隔T是新冠肺炎的流行病学基本参数.基本再生数指一个感染者传染的平均人数,世代间隔指相邻两代间传染所需的平均时间.在新冠肺炎疫情初始阶段,可以用指数函数模型:I(t)=ert描述累计感染病例数I(t)随时间t(单位:天)的变化规律,指数增长率r与R0,T近似满足R0=1+rT.有学者基于已有数据估计出R0=3.28,T=6.据此,在新冠肺炎疫情初始阶段,累计感染病例数增加1倍需要的时间约为( )(ln2≈0.69)
A.1.2天 B.1.8天 C.2.5天 D.3.5天
解析:把R0=3.28,T=6代入R0=1+rT,可得r=0.38,故I(t)=e0.38t.当t=0时,I(0)=1.令e0.38t=2,两边取自然对数得0.38t=ln2,解得t=≈1.8.故选B.
(5)(湖北襄阳四模,5分)双碳,即碳达峰与碳中和的简称.2020年9月中国明确提出2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和.为了实现这一目标,中国加大了电动汽车的研究与推广,到2060年,纯电动汽车在整体汽车中的渗透率有望超过70%,新型动力电池随之也迎来了蓬勃发展的机遇.Peukert于1898年提出了铅酸蓄电池的容量C(单位:A·h)、放电时间t(单位:h)与放电电流I(单位:A)之间关系的经验公式:C=In·t,其中n=log2为Peukert常数.在电池容量不变的条件下,当放电电流I=10 A时,放电时间t=57 h,则当放电电流I=15 A时,放电时间为( )
A.28 h B.28.5 h C.29 h D.29.5 h
解析:将I=10,t=57代入公式C=In·t,得C=57·10n.
因为电池容量不变,所以15n·t=C=57·10n,
所以t=57×n=57×=57×=57×=28.5(h),
所以当放电电流I=15 A时,放电时间为28.5 h.故选B.
(6)(河北邢台联考,5分)根据《民用建筑工程室内环境污染控制标准》, 文化娱乐场所室内